Kontrola dopinga pri sublimacijski rasti SiC

Silicijev karbid (SiC)ima pomembno vlogo pri proizvodnji močnostne elektronike in visokofrekvenčnih naprav zaradi svojih odličnih električnih in toplotnih lastnosti. Kakovost in raven dopingaSiC kristalineposredno vplivajo na delovanje naprave, zato je natančna kontrola dopinga ena ključnih tehnologij v procesu rasti SiC.

1. Učinek dopinga z nečistočami

Pri sublimacijski rasti SiC sta prednostni dopanti za rast ingota n-tipa in p-tipa dušik (N) oziroma aluminij (Al). Vendar čistost in koncentracija dopinga v ozadju ingotov SiC pomembno vplivata na delovanje naprave. Čistost surovin SiC ingrafitne komponentedoloča naravo in količino atomov nečistoč vingot. Te nečistoče vključujejo titan (Ti), vanadij (V), krom (Cr), železo (Fe), kobalt (Co), nikelj (Ni)) in žveplo (S). Prisotnost teh kovinskih nečistoč lahko povzroči, da je koncentracija nečistoč v ingotu 2- do 100-krat nižja od koncentracije v viru, kar vpliva na električne lastnosti naprave.

2. Polarni učinek in kontrola koncentracije dopinga

Polarni učinki pri rasti kristalov SiC pomembno vplivajo na koncentracijo dopinga. noterSiC ingotipri gojenju na kristalni ravnini (0001) je koncentracija dušikovega dopinga znatno višja od koncentracije pri gojenju na kristalni ravnini (0001), medtem ko dopiranje aluminija kaže nasprotni trend. Ta učinek izvira iz površinske dinamike in je neodvisen od sestave plinske faze. Atom dušika je vezan na tri nižje atome silicija na (0001) kristalni ravnini, vendar je lahko vezan samo na en atom silicija na (0001) kristalni ravnini, kar povzroči veliko nižjo stopnjo desorpcije dušika na (0001) kristalni ravnini. letalo. (0001) kristalni obraz.

3. Razmerje med koncentracijo dopinga in razmerjem C/Si

Na dopiranje z nečistočami vpliva tudi razmerje C/Si in ta konkurenčni učinek zasedenosti prostora je opazen tudi pri CVD rasti SiC. Pri standardni sublimacijski rasti je izziv neodvisno nadzorovati razmerje C/Si. Spremembe temperature rasti bodo vplivale na efektivno razmerje C/Si in s tem na koncentracijo dopinga. Na primer, dušikov doping na splošno upada z naraščajočo rastno temperaturo, medtem ko aluminijev doping narašča z naraščajočo rastno temperaturo.

4. Barva kot pokazatelj stopnje dopinga

Barva kristalov SiC postane temnejša z naraščajočo koncentracijo dopinga, zato barva in barvna globina postaneta dobra pokazatelja vrste in koncentracije dopinga. 4H-SiC in 6H-SiC visoke čistosti sta brezbarvna in prozorna, medtem ko dopiranje tipa n ali p povzroči absorpcijo nosilca v območju vidne svetlobe, kar daje kristalu edinstveno barvo. Na primer, 4H-SiC tipa n absorbira pri 460 nm (modra svetloba), medtem ko 6H-SiC tipa n absorbira pri 620 nm (rdeča svetloba).

5. Radialna dopinška nehomogenost

V osrednjem območju rezine SiC(0001) je koncentracija dopinga običajno višja, kar se kaže kot temnejša barva zaradi povečanega dopinga z nečistočami med rastjo faset. Med postopkom rasti ingota pride do hitre spiralne rasti na faseti 0001, vendar je stopnja rasti vzdolž kristalne smeri <0001> nizka, kar povzroči povečano dopiranje nečistoč v območju fasete 0001. Zato je koncentracija dopinga v osrednjem delu rezine za 20 % do 50 % višja od koncentracije v obrobnem območju, kar kaže na problem radialne neenakomernosti dopinga vSiC (0001) rezine.

Semicorex ponuja visoko kakovostSiC substrati. Če imate kakršna koli vprašanja ali potrebujete dodatne podrobnosti, ne oklevajte in stopite v stik z nami.

Kontaktna telefonska številka +86-13567891907

E-pošta: sales@semicorex.com